औद्योगिक ताप विनिमय प्रणालियों में, शीतलन क्षमता एक ट्यूबलर कंडेनसर (जिसे शेल और ट्यूब कंडेनसर के रूप में भी जाना जाता है) के प्रदर्शन को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण थर्मोडायनामिक पैरामीटर है।यह थर्मल लोड का प्रतिनिधित्व करता है उपकरण प्रति समय इकाई एक प्रणाली से हटा सकते हैंशीतलन क्षमता की सटीक गणना सीधे पूरे शीतलन प्रणाली की परिचालन दक्षता और प्रक्रिया स्थिरता को निर्धारित करती है।
शीतलन क्षमता की गणना ऊर्जा संरक्षण और गर्मी हस्तांतरण के सिद्धांतों का सख्ती से पालन करती है।उपकरण शेल साइड या ट्यूब साइड के माध्यम से बहने वाले शीतलन माध्यम (जैसे शीतलन पानी या विशिष्ट शीतल पदार्थ) के माध्यम से प्रक्रिया पक्ष से गर्मी को अवशोषित और हटाता हैइसकी अंतिम शीतलन क्षमता निम्नलिखित तीन मापदंडों से निकटता से संबंधित हैः
शीतलन माध्यम की प्रवाह दर हीट ट्रांसपोर्ट क्षमता का आधार है। मानक औद्योगिक हीट एक्सचेंजर डिजाइन में,ट्यूबों के अंदर शीतलन पानी के प्रवाह की गति आमतौर पर 1 के बीच नियंत्रित है.5 m/s और 2.5 m/s. उच्च प्रवाह दर का अर्थ है कि हीट एक्सचेंजर ट्यूबों से गुजरने वाले द्रव द्वारा प्रति समय इकाई अधिक गर्मी ले जाया जाता है,जिसके परिणामस्वरूप प्रणाली की गतिशील शीतलन क्षमता में आनुपातिक वृद्धि होती है.
तापमान अंतर हीट ट्रांसफर का मुख्य भौतिक प्रेरक बल है।इनपुट और आउटपुट शीतलन जल के बीच प्रभावी तापमान अंतर जितना बड़ा होगा (औद्योगिक शीतलन टॉवर जल प्रणालियों के लिए मानक डिजाइन आमतौर पर 5°C से 10°C है), या गर्म और ठंडे तरल पदार्थों के बीच लघुगणकीय औसत तापमान अंतर (LMTD) जितना बड़ा होगा, गर्मी संवहन के लिए ड्राइविंग बल उतना ही मजबूत होगा। एक ही गर्मी विनिमय क्षेत्र के तहत,एक विस्तारित तापमान अंतर से संबंधित शीतलन क्षमता में काफी वृद्धि होगी.
ठंडा करने की क्षमता उपकरण के समग्र गर्मी हस्तांतरण गुणांक (यू-मूल्य) द्वारा सीमित है।गर्मी हस्तांतरण दक्षता सीधे ट्यूब सामग्री पर निर्भर करता है (जैसे आम ASME SA213 TP304/316L स्टेनलेस स्टील, कार्बन स्टील, या तांबे के ट्यूब), दीवार मोटाई डिजाइन, और सतह विरोधी fouling क्षमताओं.सामग्री की थर्मल चालकता जितनी अधिक होगी और ट्यूब की दीवार और फोल्डिंग परत का थर्मल प्रतिरोध उतना ही कम होगा, गर्मी को ठंडा करने वाले पानी में स्थानांतरित करने के लिए पाइप की दीवार में तेजी से प्रवेश करता है, जिससे उच्च वास्तविक शीतलन क्षमता प्रदर्शन होता है।
उपकरण खरीदते समय और इंजीनियरिंग पाइपलाइन नेटवर्क डिजाइन करते समय शीतलन क्षमता का चयन प्रक्रिया पक्ष की वास्तविक थर्मल लोड आवश्यकताओं से सख्ती से मेल खाना चाहिए:
अत्यधिक शीतलन क्षमता के साथ डिजाइन करने से भारी उपकरण बनते हैं।यह न केवल सामग्री विनिर्माण लागत में वृद्धि करता है, लेकिन यह भी अनावश्यक रूप से समर्थन पानी पंपों के सिर और प्रवाह आवश्यकताओं को बढ़ाता है, जिससे दीर्घकालिक रूप से परिचालन ऊर्जा की बर्बादी होती है।
इसके विपरीत, उच्च तापमान वाले ग्रीष्मकालीन परिस्थितियों या पूर्ण भार वाले संचालन के दौरान एक कम शीतलन क्षमता लक्ष्य प्रक्रिया शीतलन तापमान तक नहीं पहुंच पाएगी,उच्च तापमान अलार्मों को आसानी से उप-प्रवाह उपकरण या यहां तक कि सिस्टम डाउनटाइम में ट्रिगर करना.
इसलिए, ट्यूबलर कंडेनसर का चयन करते समय, सामग्री के भौतिक गुणों को ध्यान में रखते हुए कठोर थर्मोडायनामिक संतुलन गणना की जानी चाहिए।अत्यधिक पर्यावरण तापमान, और प्रणाली प्रवाह मापदंडों को सुनिश्चित करने के लिए कि उपकरण कुशलतापूर्वक, स्थिर और कम ऊर्जा खपत के साथ काम करता है।
